考虑生化介质作用纳米梁非线性振动分析与控制研究

发布时间：2023-04-05 13:31

　　生化介质信息的检测大部分通过生物或化学方法进行,存在检测时间长、费用高等问题。为解决该问题,本文从纳米梁非线性振动的角度提出一种可用于生化介质信息检测的物理检测方法。通过研究纳米梁的非线性振动分析与控制,发现生化介质作用与纳米梁非线性振动之间的关系。本文研究了基于电容式微机械声学传感器、场效应管和RLC电路的考虑生化介质作用的纳米梁非线性振动分析与控制,通过理论分析与算例计算分析相结合,分析纳米梁的非线性振动行为,研究生化介质对纳米梁非线性振动的影响规律。首先,研究了基于电容式微机械声学传感的纳米梁非线性振动控制。电容式微机械声学传感器具有高带宽、易集成阵列化、无需匹配层、灵敏度高等优点,可用于纳米梁振动信号的检测。考虑有时滞和无时滞两种情况,建立纳米梁非线性振动控制方程,应用多尺度方法得到幅频响应方程,研究控制增益等参数与纳米梁非线性振动之间的关系。考虑生化介质的影响,研究生化介质对纳米梁非线性振动行为的影响。其次,研究了考虑生化介质作用的纳米梁非线性振动分析。建立考虑生化介质作用纳米梁非线性振动微分方程,利用多尺度方法得到纳米梁的幅频响应曲线,分析生化介质浓度和偏摩尔体积等参数与纳...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及研究意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 纳米梁非线性振动及物质扩散对纳米梁的影响研究现状
        1.2.2 电容式微机械声学传感器、场效应管、RLC电路研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第二章 考虑生化介质作用CMUT传感纳米梁非线性振动控制
    2.1 基于CMUT传感的纳米梁非线性振动控制
        2.1.1 基于CMUT传感的纳米梁振动模型
        2.1.2 算例计算与分析
        2.1.3 小结
    2.2 基于CMUT传感的纳米梁非线性振动时滞控制
        2.2.1 基于CMUT传感的纳米梁时滞控制模型
        2.2.2 算例计算与分析
        2.2.3 小结
    2.3 考虑生化介质作用CMUT传感纳米梁非线性振动控制
        2.3.1 纳米梁与生化介质扩散表面应力的关系
        2.3.2 考虑生化介质作用CMUT传感纳米梁振动控制模型
        2.3.3 算例计算与分析
        2.3.4 小结
    2.4 本章小结
第三章 考虑生化介质作用场效应传感纳米梁非线性振动控制
    3.1 考虑气体扩散表面应力的纳米梁非线性振动分析
        3.1.1 考虑扩散表面应力纳米梁振动模型
        3.1.2 算例计算与分析
        3.1.3 小结
    3.2 考虑生化介质作用场效应传感纳米梁非线性振动控制
        3.2.1 考虑生化介质作用场效应传感纳米梁振动控制模型
        3.2.2 算例计算与分析
        3.2.3 小结
    3.3 本章小结
第四章 考虑生化介质作用纳米梁与RLC电路耦合系统
    4.1 考虑生化介质作用纳米梁与RLC电路耦合系统振动模型
    4.2 算例计算与分析
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文研究总结
    5.2 研究展望
参考文献
在读期间公开发表的论文
致谢



本文编号：3783500